ระดับพลังงานแฟร์มี

แม่แบบ:สั้นมาก ระดับพลังงานแฟร์มี (แม่แบบ:Langx) คือระดับพลังงานศักย์ของอิเล็กตรอนภายในของแข็งแบบผลึกในสมมุติฐานทางทฤษฎี การที่อิเล็กตรอนอยู่ในระดับพลังงานนี้จะหมายความว่า อิเล็กตรอนนั้นมีพลังงานศักย์เป็น $ϵ$ ซึ่งมีค่าเท่ากับพลังงานศักย์เคมี $\mu$ ค่าทั้งสองนี้อยู่ในฟังก์ชันการกระจายตัวของแฟร์มี-ดิแรก (Fermi-Dirac distribution function)

$F_e(ϵ)=\frac{1}{e^{(ϵ-\mu )/(kT)}+1}$

ซึ่งสามารถคำนวณความน่าจะเป็นที่อิเล็กตรอนซึ่งมีพลังงาน $ϵ$ สามารถครอบครองสถานะควอนตัมของอนุภาคเดี่ยวหนึ่งๆ ภายในของแข็งดังกล่าวนั้น T หมายถึง อุณหภูมิสัมบูรณ์ และ k คือค่าคงตัวของโบลทซ์มานน์